2012諾貝爾生理/醫學獎：細胞重編程

日期：2012-10-11 07:41:48

重編程細胞研究在本周一獲得了2012年的諾貝爾獎。來自英國的約翰戈登（John Gurdon）和日本的山中伸彌（Shinya Yamanaka）因發現成熟的成人體細胞可轉變為多能狀態干細胞——誘導多能干細胞(iPSCs)而被授予世界上最高級別的醫學獎——諾貝爾生理/醫學獎。盡管目前仍存在一些障礙需要突破，這一領域被譽為是再生醫學的新曙光。

干細胞理論首先建立于19世紀末，干細胞被吹捧為替代組織的一個來源，可以治療修復功能失常的心肺、受損脊柱、帕金森氏癥或甚至是脫發等幾乎所有方面的疾病。然而直到2010年才啟動首個人類試驗，由于利用的干細胞是來自于早期胚胎，其研究進展一直飽受爭議。

牛津大學的倫理學教授Julian Savulescu說直至2006年山中伸彌成功地構建出iPSCs，由于這些細胞來源于成人細胞而非胚胎而緩和了道德上的爭論。

普通的皮膚細胞可用作原材料。

“許多人反對構建胚胎用于研究，將其描述為對人類的殘殺，”Savulescu說。

美國總統小布什（George W. Bush）通過限制政府對人類胚胎干細胞研究資金投入多年來阻礙了該領域的發展。這一情況在2009年新總統奧巴馬（Barack Obama）上臺后才得到扭轉。

去年，歐洲最高法院禁止了干細胞的專利，這一決定讓科學家們感到非常的遺憾，但卻受到了天主教徒的歡迎。

在實驗室中開展多年的研究后，目前干細胞已在人類中謹慎地進行測試。2010年，美國生物技術公司ACT啟動了世界上首個針對視網膜疾病導致失明患者的干細胞試驗。去年，美國的醫生向16名心臟病患者輸入心臟干細胞，恢復了他們的心肌活力和泵血能力。在瑞典，有一名36歲的男子接受了人工氣管治療，這種人工氣管利用了一種覆蓋他自身干細胞的合成“支架”。

但目前尚沒有涉及iPSCs的小規模的干細胞試驗。研究人員坦率地承認這一新興的技術還有許多未知之處，所有的問題必須得到解決才能對人類志愿者開展測試。

早期的一個沖擊是在實驗室小鼠中，iPSCs形成了腫瘤，這一問題追溯到生成細胞所用的一個重編程基因和逆轉錄病毒。

“為了生成iPSC，我們不得不通過導入至少三個不同的基因對成體細胞進行遺傳修飾，”牛津大學干細胞研究所主任Paul Fairchild說。

這一遺傳修飾過程可能冒著轉化細胞的風險，使其癌變，這是安全性關注之所在。支持iPSCs的觀點認為它們是源自自身的DNA，將能夠為免疫防御所接受，因此免于攻擊。但去年的一項研究發現某些類型的iPSCs有可能受到了免疫系統的排斥。

“來自iPSCs的細胞是完全免疫耐受的，在考慮人類試驗前這一假設將不得不被重新評估，”加州大學圣地亞哥分校的徐洋（Yang Xu）教授說。

在今年二月，由薩克生物研究所的Joseph Ecker領導的研究小組發現成體細胞轉化為干細胞并不完全。DNA錯誤出現在稱作表觀遺傳組的基因組區域，它是一種開啟或關閉基因的開關系統，決定了基因的活性水平。

Fairchild樂觀地認為：“當前有許多的科學家都在致力于克服這些障礙，這只是一個時間早晚的問題。”